巨型工程机械子午线轮胎双内/外温硫化工艺改进

高 利，周 勇，刘 娟

（三角轮胎股份有限公司，山东 威海 264200）

随着全球经济发展及采矿业的复苏，轮辋直径1 245 mm（49英寸）及以上的巨型工程机械子午线轮胎越来越受到市场青睐，但其技术瓶颈一直困扰国内巨型工程机械子午线轮胎市场的发展[1]。

为进一步提升巨型工程机械子午线轮胎产品质量，本工作对27.00R49巨型工程机械子午线轮胎进行双内/外温创新硫化工艺改进，以期改善轮胎硫化程度，提高轮胎整体性能[2]。

1 动力系统

为实现双内温硫化工艺，新增一台除氧罐，提供140 ℃低温过热水，将原160 ℃过热水罐改为173 ℃高温过热水罐，提供高温过热水。

2 硫化工艺

27.00R49巨型工程机械子午线轮胎硫化工艺如表1所示。

从表1可以看出：改进前硫化内温使用160 ℃单一过热水，外温蒸汽先通入145 ℃高温蒸汽45 min，然后通入130 ℃低温蒸汽至硫化结束；改进后硫化内温使用2种温度过热水硫化，首先通入173℃高温过热水55 min，然后切换140 ℃低温过热水至硫化结束，外温仍使用2种温度饱和蒸汽，其中高低温蒸汽温度分别由改进前145和130 ℃调整为135和125 ℃；改进后硫化施工轮胎排压点由380 min延长至400 min，相应总硫化时间延长20 min。

表1 27.00R49巨型工程机械子午线轮胎硫化工艺

3 升温曲线

3.1 硫化机

改进后双内/外温硫化工艺曲线如图1所示。

从图1可以看出：内温低温过热水切换后内压略有降低，内温逐步降低；外温低温蒸汽切换瞬间有轻微波动，切换约60 min后内压、内温和外温趋于稳定并满足标准要求。

图1 改进后双内/外温硫化工艺曲线

3.2 胎肩内表面

硫化工艺改进前后胎肩内表面升温曲线如图2所示。

图2 硫化工艺改进前后胎肩内表面升温曲线

从图2可以看出：改进前硫化工艺使用160 ℃单一过热水，上下模胎肩内表面温度逐步上升，上模温度高于下模；改进后硫化工艺内温使用2种过热水，140 ℃低温过热水切换后内温显著下降，下模温度下降速率大于上模，低温过热水切换约15 min后下模温度便开始下降，上模温度在切换60 min后开始下降，温度平衡后上下模胎肩内表面温度基本一致。

3.3 胎侧外表面

硫化工艺改进前后胎侧外表面升温曲线如图3所示。

从图3可以看出：外温蒸汽温度降低后，上下模胎侧外表面温度均明显降低，整个硫化过程中胎侧外表面上模温度高于下模；外温低温蒸汽切换后，下模胎侧外表面降温速率大于上模。

图3 硫化工艺改进前后胎侧外表面升温曲线

3.4 轮胎最薄弱点

硫化工艺改进前后轮胎最薄弱点升温曲线如图4所示。

图4 硫化工艺改进前后轮胎最薄弱点升温曲线

2次测温轮胎硫化程度最弱点位置没有发生变化，均在最宽第5层带束层上表面。从图4可以看出，由于内温和外温降低，最薄弱点总体温度降低10 ℃左右。

4 硫化程度

经计算硫化工艺改进前轮胎气泡点为320 min，排压点定为380 min，硫化工艺改进后因内外温降低，轮胎硫化气泡点延长至350 min，排压点定为400 min，按该排压点时间计算27.00R49巨型工程机械子午线轮胎硫化工艺改进前后关键部位硫化程度（包含后硫化程度）如表2所示。

表2 27.00R49巨型工程机械子午线轮胎硫化工艺改进前后关键部位硫化程度 %

从表2可以看出，硫化工艺改进后轮胎硫化最薄弱点、轮胎胎侧外表面和轮胎内表面总硫化程度均显著降低，降幅分别为57%，32%和48%。

5 成品轮胎性能

对硫化工艺改进前后的成品轮胎进行室内机床TKPH（Ton Kilometer per Hour，每小时吨千米）及耐久性能测试[3]。测试结果表明，硫化工艺改进后轮胎TKPH值由405提升至448，提升了10.6%，耐久时间由291 h 延长至345 h，耐久性能提升了18.6%。

6 结论

对27.00R49巨型工程机械子午线轮胎进行双内/外温硫化工艺改进后，总硫化时间延长20 min；轮胎硫化程度明显降低，其中轮胎硫化最薄弱点、轮胎胎侧外表面和轮胎内表面总硫化程度分别降低57%，32%和48%；轮胎TKPH值提升10.6%，室内耐久性能提升18.6%。